关于小行星撞击是否导致了12900年前地球最著名的寒冷时期之一的辩论仍未尘埃落定。
这场激烈讨论的最新证据来自加拿大魁北克的基岩碎片,这些碎片似乎被炸飞到了宾夕法尼亚州。“我会说,肯定有撞击发生的证据,”达特茅斯学院位于新罕布什尔州汉诺威的同位素地球化学家穆库尔·夏尔马说,他是本周发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究的合著者。
在11600年至12900年前之间,地球的气候发生了迅速变化:在格陵兰岛等北部地区,气温在不到一个世纪的时间里下降了几度。没有人知道是什么原因导致了这场被称为新仙女木期的深度冰冻。
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主要的理论是,北美冰川的移动导致淡水融水涌入大西洋或北冰洋,减缓了海洋环流并冷却了北半球。这个想法引发了人们的担忧,即今天融化的冰川淡水也可能引发快速的气候变化。
大爆炸
另一种理论是,陨石或彗星撞击或在北美上空爆炸,引发火灾,扬起尘埃和烟尘,并促使冰川崩塌。2007年,研究人员报告了此类事件的证据,这些证据来自当时遍布整个大陆的人类居住遗址。
撞击理论的批评者一直未能重复许多这些研究,并质疑发现的颗粒是否真的来自撞击爆炸。而且没有人发现北美各地发生熊熊大火的证据。“在我看来,他们似乎没有构建一个非常好的案例,”俄亥俄州奥柏林学院的沉积地质学家布鲁斯·西蒙森说。“如果这是他们能造出的最好的船,那么它就还无法航行。”
但是这个想法一直在加速发展;加州大学圣巴巴拉分校的古海洋学家詹姆斯·肯内特说,现在大约有55位作者支持它,他们之间发表了11篇研究论文,肯内特一直是该理论的主要支持者之一。“它持续增长,”他说。7月,另一组研究人员查看了来自格陵兰岛的冰芯,报告称在新仙女木时期发现了一次大型撞击产生的陨石铂。
幸运的撞击
夏尔马和他的同事们现在也加入了这场争论。夏尔马说,他在宾夕法尼亚州深层土壤中发现的矿物是在高于2000摄氏度的温度下形成的,并形成了在中空中融合在一起的玻璃状液滴。他说,这只能用撞击来解释;工业高炉可以制造它们,但任何潜在的来源都太新而且太远了。“我们很幸运,”夏尔马说。
宾夕法尼亚州居民伊冯娜·马利诺夫斯基在观看了一部关于新仙女木期的电视纪录片后,发现了这些矿物,并将一箱在她土地上发现的岩石寄给了肯内特。然后肯内特将信息传递给了夏尔马。
矿物的同位素组成表明,这些岩石来自魁北克一块数千平方公里的土地,暗示一颗小行星撞穿了北美的冰层,融化并喷射出地面的岩石,夏尔马说。“这是地球受到撞击的明确证据,”肯内特说。
威斯康星大学麦迪逊分校的古气候学家安德斯·卡尔森不相信这些玻璃状液滴像夏尔马认为的那样独特或有意义。“你在没有新仙女木期的时期也看到了同样的证据,”他指出。
夏尔马说,关键是要找到陨石坑。尽管他没有陨石坑搜寻的经验,但他现在正在起草一份提案。但来自新墨西哥州阿尔伯克基市桑迪亚国家实验室的撞击物理学家马克·博斯洛夫认为,不太可能找到陨石坑。他说,如果发生过撞击,“就会有一个巨大的明显的陨石坑”。“我们不必为此争论。”
夏威夷大学马诺阿分校檀香山分校的古生物学家史蒂文·斯坦利曾担任多篇关于该主题的《美国国家科学院院刊》论文的“个人编辑”,包括夏尔马的新论文和最初的2007年提出该想法的论文。“它一直备受争议,”他承认。“我的观点是,我应该帮助发表这些东西。它需要被公开;这并非异想天开。”《美国国家科学院院刊》通常对被认为过于有争议而无法从标准审查程序中获得公正听证的论文使用“个人编辑”选项。
斯坦利说,他越来越相信撞击理论是引发淡水洪水的机制。“我不确定现在人们怎么会如此消极。案例还在不断积累。”
本文经《自然》杂志许可转载。该文章于2013年9月2日首次发表。